Para as equações abaixo escreva suas semirreações e faça o balanceamento:
d) \mathrm{Mg}+\mathrm{N}_{2} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}+\mathrm{N}^{3-}

Passo 1

O que o enunciado pede: escrever as semirreações (meias-reações de oxidação e redução) para a transformação dada e balancear a reação global.
Informações fornecidas: as espécies envolvidas são \mathrm{Mg}, \mathrm{N}_2, \mathrm{Mg}^{2+} e \mathrm{N}^{3-}. A equação inicial é
\mathrm{Mg}+\mathrm{N}_{2}\rightarrow \mathrm{Mg}^{2+}+\mathrm{N}^{3-}.
Não vamos resolver ainda; só identifiquei o pedido e os elementos envolvidos.

Passo 2

Vamos identificar quais são as mudanças de oxidação (quem perde elétrons) e de redução (quem ganha elétrons). Para isso usamos os estados de oxidação: átomo de magnésio no estado elementar tem estado 0; em \mathrm{Mg}^{2+} tem estado +2. Nítrogênio em \mathrm{N}_2 está em 0; em \mathrm{N}^{3-} cada átomo tem estado -3. Portanto:
  • \mathrm{Mg}: 0 \rightarrow +2 (perde elétrons → oxidação).
  • \mathrm{N}: 0 \rightarrow -3 (ganha elétrons → redução).

Passo 3

Escrevo as semirreações básicas, equilibrando primeiro átomos (que aqui são simples) e depois cargas com elétrons. Para oxidação do magnésio (um átomo de Mg vira um cátion \mathrm{Mg}^{2+}; é preciso tirar 2 elétrons):
\mathrm{Mg} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+} + 2\mathrm{e}^-.
Para redução do nitrogênio: a molécula \mathrm{N}_2 tem dois átomos de N; cada átomo precisa de 3 elétrons para se tornar \mathrm{N}^{3-}. Logo, para as duas átomos juntos são necessários 2\times 3 = 6 elétrons:
\mathrm{N}_2 + 6\mathrm{e}^- \rightarrow 2\mathrm{N}^{3-}.

Passo 4

Agora igualamos o número de elétrons trocados entre as semirreações para poder somá-las. A semirreação de oxidação libera 2 elétrons; a de redução consome 6. Multiplicamos a oxidação por 3 para obter 6 elétrons liberados:
3\mathrm{Mg} \rightarrow 3\mathrm{Mg}^{2+} + 6\mathrm{e}^-.
Agora podemos somar esta com a semirreação de redução e cancelar os 6\mathrm{e}^-.

Passo 5

Somando as semirreações (e cancelando os elétrons), obtemos a equação iônica global balanceada:
3\mathrm{Mg} + \mathrm{N}_2 \rightarrow 3\mathrm{Mg}^{2+} + 2\mathrm{N}^{3-}.
Verificação rápida: átomos — 3 Mg de cada lado, 2 N de cada lado; cargas — lado esquerdo neutro, lado direito 3\cdot(+2)+2\cdot(-3)=+6-6=0, neutro também. Está consistente.

Passo 6

Como o produto formado será um composto iônico neutro, combinamos \mathrm{Mg}^{2+} e \mathrm{N}^{3-} no menor inteiro que neutraliza as cargas: três cátions \mathrm{Mg}^{2+} (+6) se combinam com dois ânions \mathrm{N}^{3-} (−6) formando \mathrm{Mg}_3\mathrm{N}_2. Assim a equação molecular balanceada fica:
3\mathrm{Mg} + \mathrm{N}_2 \rightarrow \mathrm{Mg}_3\mathrm{N}_2.

Resposta

\mathrm{Oxidação:}\; \mathrm{Mg} \rightarrow \mathrm{Mg}^{2+} + 2\mathrm{e}^-çã
\mathrm{Redução:}\; \mathrm{N}_2 + 6\mathrm{e}^- \rightarrow 2\mathrm{N}^{3-}çã
\mathrm{Equação\; iônica\; balanceada:}\; 3\mathrm{Mg} + \mathrm{N}_2 \rightarrow 3\mathrm{Mg}^{2+} + 2\mathrm{N}^{3-}çãô
\mathrm{Equação\; molecular\; balanceada:}\; 3\mathrm{Mg} + \mathrm{N}_2 \rightarrow \mathrm{Mg}_3\mathrm{N}_2çã

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